Een abonnement op JoVE is vereist om deze inhoud te bekijken. Log in of start vandaag met uw gratis proefperiode.

Methodenartikel

Toepassingen van vloeistofchromatografie tandem massaspectrometrie in onderzoek naar natuurlijke producten: tropaanalkaloïden als casestudy

2K weergaven

⸱

DOI:

10.3791/66620

⸱

8 maart 2024

 ,  , 
1Department of Chemistry, Northern Michigan University

In dit artikel

Samenvatting

We presenteren een methode voor snelle massaspectrometrie (MS)/massaspectrometrie (MS)-gebaseerde annotatie en classificatie van tropaanalkaloïden, nuttig voor zowel voorlopige dereplicatie van tropane-bevattende monsters als de ontdekking van nieuwe alkaloïden voor isolatie.

Samenvatting

Hoewel veel geneesmiddelen die tegenwoordig worden gebruikt van synthetische oorsprong zijn, bieden natuurlijke producten nog steeds een rijke bron van nieuwe chemische diversiteit en bioactiviteit, en kunnen ze veelbelovende aanknopingspunten opleveren voor resistente of opkomende ziekten. De uitdaging is echter tweeledig: onderzoekers moeten niet alleen natuurlijke producten vinden en hun structuren ophelderen, maar ze moeten ook identificeren wat de moeite waard is om te isoleren en te testen (en wat al bekend is - een proces dat bekend staat als dereplicatie). Met de komst van moderne analytische instrumenten is het tempo van de ontdekking en dereplicatie van natuurlijke producten versneld. Vloeistofchromatografie-tandem massaspectrometrie (LC-MS/MS) is een bijzonder waardevolle techniek geworden voor het identificeren en classificeren van chemische structuren. Tropaanalkaloïden (TA's) zijn plantaardige verbindingen van grote medicinale en toxicologische betekenis. In deze studie ontwikkelden we een LC-MS/MS-gebaseerde screeningworkflow met behulp van de meerdere MS/MS-configuraties die beschikbaar zijn op een triple-quadrupool (QQQ) massaspectrometer om TA-structuren te annoteren en te classificeren op basis van hun verschillende fragmentatiepatronen. Door gebruik te maken van een combinatie van data-afhankelijke (DD) productionenscans, precursorionenscans (PrIS) en neutrale verliesscans (NLS), hebben we deze methode toegepast op TA-rijke extracten van de nachtschade Datura stramonium en Datura metel. Deze methode is snel, gevoelig en werd met succes gebruikt voor zowel voorlopige dereplicatie van complexe TA-bevattende monsters als voor de ontdekking van een nieuwe kandidaat voor isolatie, zuivering (en uiteindelijke bioassay).

Inleiding

Hoewel volledig synthetische moleculen de afgelopen decennia een prominentere plaats hebben gekregen bij de ontdekking van geneesmiddelen, is bijna tweederde van alle goedgekeurde geneesmiddelen van de afgelopen 39 jaar natuurlijke producten of geïnspireerd op natuurlijke producten,1,2  wat het voortdurende belang van onderzoek naar natuurlijke producten onderstreept. Alkaloïden, bepaalde stikstofhoudende natuurproducten, worden vooral gewaardeerd om hun geneeskrachtige eigenschappen. Tropaanalkaloïden (TA's) die de [3.2.1.]-bicyclisch stikstofhoudend systeem, worden voornamelijk geproduceerd door planten in de families Solanaceae (nachtschade), Erythroxylaceae en Convolvulaceae. Voorbeelden zijn atropine, scopolamine en cocaïne; Meerdere semi-synthetische of synthetische tropaanen worden ook klinisch gebruikt3. TA's en hun derivaten worden gebruikt om veel aandoeningen te behandelen 3,4 en verschillende van deze geneesmiddelen staan op de WHO-lijst vanessentiële geneesmiddelen 2023 5. Vanwege hun krachtige activiteiten worden TA's ook recreatief gebruikt (als stimulerende middelen of delirianten) en kunnen ze vergiftiging veroorzaken bij inname van planten (of preparaten) die ze bevatten 6,7. TA's zijn ongewenst in menselijke en dierlijke voeding8 en kunnen thee, kruiden, granen, honing en kruidensupplementen aantasten 9,10. Vanwege zowel hun medicinale belofte als hun vermogen om te vergiftigen, zijn analytische methoden die kunnen helpen bij de ontdekking van nieuwe TA's (en identificatie van bekende TA's) nuttig.

Bij tandem massaspectrometrie (MS/MS) worden "massafilters" (bijv. quadrupolen, time-of-flight-buizen) fysiek aan elkaar gekoppeld ("in-space"), of maakt een instrument gebruik van extra "in-time" reactie-/scheidingsstappen. In-space MS/MS gebruikt verschillende modi om verschillende ionen te selecteren en te fragmenteren bij de verschillende massafilters (bijv. de quadrupolen van een triple-quadrupool of QQQ-instrument). Deze verschillende modi kunnen worden gebruikt om te bepalen welke specifieke fragmenten door een bepaald ion worden gemaakt (productionenscan), welke ionen in een monster bepaalde fragmenten opleveren (precursor ionenscan of PrIS) of verliezen van een karakteristieke massa ondergaan (neutral loss scan of NLS), of welke specifieke verbindingen welke specifieke fragmenten bezitten (monitoring van meervoudige reacties). MS/MS levert daarom fragmenten die nuttig zijn voor het voorstellen van structuren voor nieuwe verbindingen of het bevestigen van de aanwezigheid van een bestaande verbinding. MS/MS wordt steeds vaker gebruikt op het gebied van geneesmiddelenontdekking, chemie van natuurlijke producten en metabolomics 11,12, en is gebruikt om alkaloïde-bevattende soorten te profileren (voor fytochemische karakterisering of chemotaxonomische analyse) en om specifieke alkaloïden in voedsel of geneeskrachtige planten te detecteren en te kwantificeren 10,13,14,15,16.

Ondanks de vele massaspectrometrietechnieken die beschikbaar zijn, zijn er uitdagingen bij het vinden van nieuwe alkaloïden. Naast het vinden van een kandidaat-organisme om te screenen, is een volledige structurele bevestiging van een alkaloïde een moeizaam proces dat veel verschillende analytische technieken kan omvatten. Bovendien kunnen onderzoekers een verbinding isoleren die al bekend is, waardoor arbeid, tijd en middelen worden verspild. Dit is vooral moeilijk voor TA's, waar honderden, zo niet duizenden TA's, waarvan er vele isomeer met elkaar zijn, worden gerapporteerd. Het proces van "het identificeren van de bekenden en het onderscheiden van de onbekenden" staat bekend als dereplicatie. Databases van de retentietijden (r.t.s) en massafragmenten van verschillende TA's en andere verbindingen worden gepubliceerd om te helpen bij dit proces17,18. Desalniettemin is dereplicatie arbeidsintensief; alleen het annoteren (d.w.z. toekennen van vermeende structuren aan) de alkaloïden in het gehele LC-MS/MS-chromatogram van een monster is tijdrovend. Onlangs zijn zowel moleculaire netwerken1 9,20 als handmatige dereplicatie 18,21,22 gebruikt voor benzylisoquinoline, monoterpeenindool en tropaanalkaloïden, en PrIS's zijn gebruikt voor "structurele filtering" van spectra om pyrrolizidine en solanine-type alkaloïden te identificeren 23,24. Er zijn echter geen specifieke methoden of workflows beschikbaar voor snelle LC-MS/MS-gebaseerde dereplicatie van TA-bevattende monsters, ook al bevatten TA's gewone, gemakkelijk identificeerbare fragmenten (Figuur 1). De hier beschreven methode maakt gebruik van een combinatie van data-afhankelijke (DD) productionenscans, PrIS's en NLS's om TA-structuren in planten te annoteren en te classificeren op basis van zowel de verschillende fragmentatiepatronen voor mono-, di- en trigesubstitueerde tropapen (Figuur 1A) als de verliezen van gemeenschappelijke estergroepen die in deze alkaloïden worden aangetroffen (Figuur 1B). De studie-organismen zijn verschillende soorten in het nachtschadegeslacht Datura. Datura, een rijke bron van diverse TA's, is door de hele geschiedenis heen gebruikt voor medicinale en culturele doeleinden17- en is een uitdagende matrix om te depliceren vanwege de talrijke, structureel vergelijkbare TA's, die ons aantrekkelijke voorbeelden bieden waarop we onze methode kunnen testen.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Protocol

LET OP: Raadpleeg alle relevante veiligheidsinformatiebladen (MSDS) voordat u de vermelde chemicaliën gebruikt.

1. Voorbereiding van het monster

LET OP: Vloeibare stikstof kan cryogene brandwonden veroorzaken. Gebruik cryogene handschoenen en oogbescherming in een goed geventileerde ruimte. Alkaloïde-bevattende plantenmonsters kunnen irriterend zijn voor de huid; Pak ze altijd met handschoenen aan. Methanol is giftig en ontvlambaar en moet worden gehanteerd in een zuurkast, uit de buurt van mogelijke ontstekingsbronnen.

OPMERKING: In theorie kan gekweekt of wild plantenweefsel worden gebruikt (gedroogd of vers gemalen); De onderstaande procedure is precies die welke wordt gebruikt tijdens de ontwikkeling van de methode.

  1. Als het plantenweefsel van belang vers is, vries het dan in door het in een conische buis van polypropyleen te plaatsen en het 2-3 minuten onder te dompelen in vloeibare stikstof.
  2. Plaats het bevroren plantenweefsel in een voorgekoelde vijzel (in een polystyreenkoeler met vloeibare stikstof) en maal het weefsel met een voorgekoelde stamper tot een uniform poeder.
  3. Weeg snel de gewenste hoeveelheid weefsel af in een getarreerde polypropyleen microcentrifugebuis met behulp van een voorgekoelde spatel en voeg onmiddellijk 20% methanol toe (bij kamertemperatuur [RT]) in een concentratie van 1 ml per 100 mg weefsel.
    OPMERKING: Methanol (20%) wordt vaak gebruikt om TA's25 te extraheren. Af en toe wordt 0,1% mierenzuur toegevoegd, hoewel er geen verschil in extractie-efficiëntie werd waargenomen tijdens de ontwikkeling van deze en andere methoden.
  4. Plaats de afgedekte buizen op een schommelschudder (gemiddelde snelheid) gedurende minimaal 3 uur bij RT.
  5. Centrifugeer de buisjes bij 9464 x g gedurende 10 minuten. Pipetteer het supernatans in een injectieflacon met LC-MS autosampler of, als het nog steeds troebel is, filtreer het eerst door een spuitfilter van 0,45 μm.
    OPMERKING: Het protocol kan hier worden gepauzeerd, hoewel verwerkte verse plantenmonsters en extracten vóór de analyse in een vriezer van -80 °C moeten worden bewaard om mogelijke afbraak van alkaloïden te voorkomen.

2. Configuratie van LC-MS-instrumenten en gegevensverzameling

LET OP: Acetonitril is giftig en ontvlambaar; Blijf uit de buurt van ontstekingsbronnen en controleer dampen met behulp van een zuurkast. Mierenzuur is bijtend; Vermijd huid- en oogcontact en draag geschikte persoonlijke beschermingsmiddelen.

  1. Gebruik een LC-MS-instrument met een elektrospray-ionisatiebron (ESI) en een HPLC-kolom met omgekeerde fase (C18, 4,6 x 100 mm).
  2. Gebruik voor HPLC 0,1% mierenzuur in H2O als oplosmiddel A en 0,1% mierenzuur in acetonitril als oplosmiddel B; breng de kolom in evenwicht met 99% A en 1% B. Configureer een gradiënt van 30 minuten van 1%-50% B gedurende 26 minuten, keer terug naar 1% B om 26,01 minuut en houd deze gedurende 4 minuten vast op 1% B. Gebruik een kolomoventemperatuur van 45 °C en een debiet van 0,5 ml/min.
  3. Gebruik bij de LC-MS-methode de volgende bedrijfsparameters voor de massaspectrometer: interfacespanning: 4,0 kV, vernevelingsgasstroom: 3 l/min, verwarmingsgasstroom: 10 l/min, DL-temperatuur: 250 °C, warmtebloktemperatuur: 400 °C, interfacetemperatuur: 300 °C, drooggasstroom: 10 l/min en botsingsgeïnduceerde dissociatiedruk (CID) gas (argon) van 17 kPa.
  4. Bouw een MS-methode in ESI-positieve modus die zowel een Q3-scan als een Q1-scan (100-1000 Da) omvat die functioneert als een onderzoeksgebeurtenis (ingesteld op de lengte van de LC-methode), waarbij automatische isotopenuitsluiting is ingeschakeld. Neem een productionenscan op als een afhankelijke gebeurtenis van de Q1-scan (DD-analyse), met een massavenster van 50-1000 Da, een botsingscelenergie van -20 V en een gebeurtenistijd van <0,2 s.
    OPMERKING: De teldrempel voor het activeren van de DD-productionenscan van Q1 kan variabel zijn, maar meestal wordt een niveau van 7.000-10.000 tellingen gebruikt. Op sommige instrumenten, zoals het instrument dat is gebruikt om de methode te ontwikkelen, biedt de Q3-scan een grotere massanauwkeurigheid en gevoeligheid dan Q1 en is deze opgenomen om ionen te bevestigen die in de Q1-scan zijn waargenomen, hoewel deze zonder problemen kan worden weggelaten uit stap 2.4.
  5. Voeg aan de bovenstaande MS-methode PrIS's in positieve modus toe die gelijk zijn aan de lengte van de LC-methode met botsingscelenergieën van -20 V en gebeurtenistijden van 0,75 s. Zorg ervoor dat in alle gevallen de functies Automatische isotopen uitsluiten of De-isotopen zijn ingeschakeld. Zorg ervoor dat de m/z-waarden die van belang zijn voor TA-fragmenten (in Da, zie figuur 1A) 124,1 zijn (voor monogesubstitueerde TA's, massavenster van 125-1000 Da), 122,1 en 140,1 (voor gedisubstitueerde TA's, massavensters beginnend bij respectievelijk 123 en 141 Da), en 156,1 en 138,1 (voor trigesubstitueerde TA's, massavensters beginnend bij 157 en 139 Da, respectievelijk).
    OPMERKING: Tijdens de ontwikkeling van de methode werden de PrIS opgesplitst over twee verschillende methoden, één voor mono- en digesubstitueerde TA's en één voor trigesubstitueerde TA's, hoewel ze op elke manier kunnen worden opgesplitst of gecombineerd.
  6. Bouw een tweede MS-methode die de parameters in stap 2.4 bevat.
    1. Voeg aan die MS/MS-methode plus-modus NLS toe die gelijk is aan de lengte van de LC-methode, met botsingscelenergieën van -20 V en gebeurtenistijden van 0,75 s. Zorg ervoor dat in alle gevallen de functies Automatische isotopen uitsluiten of De-isotopen zijn ingeschakeld.
    2. Zorg ervoor dat de neutrale verliesmassa's die van belang zijn voor esters op TA's (in Da, zie figuur 1B) 100,05 zijn (voor esters afgeleid van tivellezuur, massavenster van 110-1000 Da), 60,03 (voor acetylgroepen, massavenster van 100-1000 Da) en 166,06 (fenylmelkzuur- of tropenzuuresters, massavenster van 170-1000 Da).
  7. Download de LC-MS-methode en maak gegevensbestanden voor de monsters die u nodig heeft. Zodra de HPLC-kolom in evenwicht is bij 45 °C, voert u de monsters van belang uit in een batch of projectbestand met geschikte blanco extractieoplosmiddelen tussen verschillende soorten of weefseltypen. Een typisch injectievolume is 10-20 μL.
    OPMERKING: Bij bijzonder hoge volumes kan de massaspectrometerdetector verzadigd zijn. Als u zeer geconcentreerde monsters gebruikt, zorg er dan voor dat de ESI-bron wordt schoongemaakt en dat het instrument regelmatig wordt gestemd. Het protocol kan hier worden gepauzeerd nadat alle gegevens zijn verzameld.

3. Gegevensanalyse

  1. Onderzoek het totale ionenchromatogram van de Q1- en Q3-scans (en de DD-productionenscan) en noteer de moedermassa van eventuele overvloedige ionen die TA-achtige kenmerken hebben: a) massa <500 Da voor het [M+H]+ -ion, meestal een even massa, b) typische rts tussen 2-22 minuten met behulp van de bovenstaande LC-methode, en c) fragmenten uit de volgende lijst: m/z 93, 124, 142, 140, 122, 138, 156, 174, 110 of 128 Da.
  2. Bestudeer het PrIS-chromatogram/kanaal voor m/z 124 en merk op bij welke pieken/ionen r.t.s (opgenomen in stap 3.1) dit fragment produceren. Klik scan voor scan door het chromatogram en onderzoek de volledige MS/MS-spectra die zijn verkregen in de DD-productionenscan, vooral voor soorten met een lagere abundantie.
    OPMERKING: Een echte soort die dit fragment bevat, zal bestaan voor meerdere scans en verschijnen in zowel de Q1- als de Q3-scans (als de laatste wordt gebruikt). Bij de ondersteunende informatie (aanvullend bestand 1) is een spreadsheet gevoegd om te helpen bij het maken van annotaties.
  3. Herhaal stap 3.2 met de andere PrIS-chromatogrammen. Aangezien zowel m/z 122 als 140 indicatief zijn voor gedisubstitueerde TA's en zowel m/z 138 als 156 indicatief zijn voor trigesubstitueerde TA's, moeten deze chromatogrammen/kanalen samen worden onderzocht.
  4. Onderzoek het NLS-chromatogram/de kanalen voor m/z 100, 60 en 166 en noteer welke pieken/ionen bij welke rt's (vastgelegd in stap 3.1) deze neutrale verliezen veroorzaken. Net als bij de PrIS, klik je scan voor scan door het chromatogram en vergelijk je met de fragmentatie die is verkregen in de DD-productionenscan, vooral voor soorten met een lagere abundantie.
  5. Met behulp van de combinatie van PrIS- en NLS-gegevens, ondersteund door de resultaten van de DD-productionenscan, maakt u vermeende annotaties van de waargenomen alkaloïden door de kleinste tropaanmassa (bijv. 124, 122 of 138) en het neutrale verlies toe te voegen en vervolgens rekening te houden met de resterende resterende massa.
    OPMERKING: Typische groepen die TA's (en hun massa's in Da) vervangen, zijn hydroxyl (18), acetyl (60), propionyl (74), isobutyryl (88), tigloyl (100), verzadigd tigloyl/2-methylbutyryl (102) of fenyllactaat/tropenzuur (166).
  6. Vergelijk annotaties voor alkaloïden met die gerapporteerd in de literatuur17 en databases (bijv. MoNA)26 om te bepalen welke TA-substitutiepatronen worden gerapporteerd (en welke mogelijk nieuw zijn). Gebruik bovendien standaarden van enkele veel voorkomende tropaanalkaloïden (bijv. atropine, littorine, scopolamine) die in de handel verkrijgbaar zijn voor bevestiging.
  7. Voor aanvullende structurele informatie voor monsters met een lage abundantie (de PrIS en NLS kunnen ionen oppikken onder de drempels voor afhankelijke gebeurtenissen), verzamelt u een specifieke productionenscan (waarbij de betreffende massa wordt gebruikt als het voorloperion) op een meer geconcentreerd monster.
    OPMERKING: Deze methode is ontwikkeld op een QQQ-instrument met lage resolutie. Voor alle vermeende nieuwe verbindingen moet een MS-instrument met hoge resolutie worden gebruikt om nauwkeurige massaspectra te verkrijgen.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Resultaten

Om de effectiviteit van de methode aan te tonen, werd een standaardmix van TA's (10 μg/ml elk van een acetyltropine/acetylpseudotropine-mix [monogesubstitueerd], 10 μg/ml elk van een mengsel van twee anisodamine-isomeren [gesubstitueerd], samen met hyoscyamine [monogesubstitueerd], littorine [monogesubstitueerd] en scopolamine [trigesubstitueerd]) geanalyseerd als positieve controle (Figuur 2). Een volledig Q1-scanchromatogram (weergegeven in de weergave van...

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Discussie

Hoewel de instrumentparameters in het protocol bevredigende prestaties mogelijk maken, kan het succesvolle gebruik van deze methode zorgvuldige aandacht of optimalisatie van verschillende kritieke stappen vereisen. Hoewel de HPLC-oplosmiddelgradiënt in stap 2.2 over het algemeen geschikt is voor tropaanalkaloïden, kan het nodig zijn deze te wijzigen afhankelijk van het tropaanalkaloïdenprofiel van het onderzochte monster of de plantensoort. Het injectievolume van het monster kan ook word...

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Openbaarmakingen

De auteurs hebben geen belangenconflicten bekend te maken.

Dankbetuigingen

Dit werk werd gefinancierd door een Faculty Research Grant (Northern Michigan University, toegekend aan M.A.C.), een niet-gegradueerde onderzoeksbeurs (Northern Michigan University, toegekend aan JC) en het Department of Chemistry. De auteurs willen John Berger (NMU) bedanken voor zijn hulp bij de voorbereiding van plantenweefsel, Hannah Hawkins (NMU) voor het onderhoud van LC-MS en hulp bij het oplossen van problemen, en Dr. Ryan Fornwald en zijn CH 495 (Natural Products Synthesis) studenten voor hun bereiding van de acetyltropinemix. De auteurs willen ook Dr. Daniel Jones (Michigan State University) bedanken voor het verkrijgen van MS/MS-spectra met hoge resolutie.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Materialen

Lijst van materialen gebruikt in dit artikel
NaamBedrijfCatalogusnummerOpmerkingen
Acetonitrile, voor UHPLC, geschikt voor massaspectrometrieSigma-Aldrich900667HPLC-oplosmiddel
Argon gasAirGasAR UHP300CID-gas
Mierenzuur, 99% voor analyseThermo ScientificAC270480010HPLC-additief
Guard column-houderRestek25812
HPLC, Shimadzu LC-2030C 3D PlusShimadzu228-65802-58HPLC-kolom
LCMS, Shimdazu LCMS-8045Shimadzu225-31800-44Massaspectrometer; we gebruikten LabSolutions-software, die standaard is voor Shimadzu-instrumenten
Vloeibare stikstofAirGasNI 180LT22
Methanol, voor HPLC/UHPLC/LCMSVWRBDH 85800.400Voor het maken van extractie-oplosmiddel
Microcentrifuge VWR2400-37
Microcentrifugebuisjes, 1,5 mLFisher Scientific05-408-129
Morser Fisher ScientificFB961CVoor het malen van plantenweefsels
StofzuigerFisher ScientificFB961MVoor het malen van plantenweefsels
Pipet 1000 mLGilson F144059M
Pipettip 1000 mLFisher scientific02-707-404
PlantweefselsVerschillende bronnenN/AKan alles wild of gekweekt zijn
Polypropyleen conische buisjes, 15 mLFisher Scientific05-539-4
Polystyreen koelerULINES-18312Het type koelboxen waarin reagentia voor moleculaire biologie worden verzonden, zou geschikt zijn
Roc C18 3 µm, 100 mm x 4,6 mmRestek9534315HPLC-kolom
Roc C18, 10 mm x 4 mmRestek953450210Guard kolom
Schommelende shakerThemo Scientific11-676-680
Schroefdraad-buisjesconveniencekit (9 mm)Fisher scientific13-622-190LCMS-autosamplerbuisjes
Spuit, 3 mLFisher Scientific03-377-27
Spuitfilter 0,45 µm Avantor/VWR76479-008
Water, voor gebruik in vloeistofchromatografie en massaspectrometrieJT Baker9831-03Voor het maken van extractie-oplosmiddel
Wateroplossing, bevat 0,1% v/v mierenzuur, voor UHPLC, geschikt voor massaspectrometrieSigma-Aldrich900687-1LHPLC-oplosmiddel

Referenties

  1. Newman, D. J., Cragg, G. M. Natural products as sources of new drugs over the 30 years from 1981 to 2010. J Nat Prod. 75, 311-335 (2012).
  2. Newman, D. J., Cragg, G. M. Natural products as sources of new drugs over the nearly four decades from 01/1981 to 09/2019. J Nat Prod. 83 (3), 770-803 (2020).
  3. Kohnen-Johannsen, K., Kayser, O. Tropane alkaloids: Chemistry, pharmacology, biosynthesis and production. Molecules. 24 (4), 796(2019).
  4. Shim, K. H., Kang, M. J., Sharma, N., An, S. S. A. Beauty of the beast: anticholinergic tropane alkaloids in therapeutics. Nat Prod Bioprospect. 12 (1), 33(2022).
  5. Web Annex A. World Health Organization Model List of Essential Medicines - 23rd List, 2023. The Selection and Use of Essential Medicines 2023: Executive Summary of the Report of the 24th WHO Expert Committee on the Selection and Use of Essential Medicines. , World Health Organization. Geneva. 24-28 (2023).
  6. Kerchner, A., Farkas, A. Worldwide poisoning potential of Brugmansia and Datura. Forensic Toxicol. 38, 30-41 (2020).
  7. Hanna, J. P., Schmidley, J. W., Braselton, W. E. Datura delirium. Clin Neuropharmacol. 15, 109-113 (1992).
  8. Alexander, J., et al. Scientific opinion of the panel on contaminants in the food chain on a request from the European Commission on tropane alkaloids (from Datura sp.) as undesirable substances in animal feed. EFSA J. 691, 1-55 (2008).
  9. González-Gómez, L., Morante-Zarcero, S., Pérez-Quintanilla, D., Sierra, I. Occurrence and chemistry of Tropane alkaloids in foods, with a focus on sample analysis methods: A review on recent trends and technological advances. Foods. 11 (3), 407(2022).
  10. Cirlini, M., Cappucci, V., Galaverna, G., Dall'Asta, C., Bruni, R. A sensitive UHPLC-ESI-MS/MS method for the determination of tropane alkaloids in herbal teas and extracts. Food Control. 105, 285-291 (2019).
  11. Amorim Madiera, P. J., Florencio, M. H. Applications of Tandem Mass Spectrometry: From Structural Analysis to Fundamental Studies. Tandem Mass Spectrometry - Applications and Principles. Prasain, J. , InTech. London. (2012).
  12. Xing, J., Xie, C., Lou, H. Recent applications of liquid chromatography-mass spectrometry in natural products bioanalysis. J Pharm Biomed Anal. 44 (2), 368-378 (2007).
  13. Negrin, A., Long, C., Motley, T. J., Kennelly, E. J. LC-MS metabolomics and chemotaxonomy of caffeine-containing holly (Ilex) species and related taxa in the Aquifoliaceae. J. Agric. Food Chem. 67 (19), 5687-5699 (2019).
  14. Och, A., Szewczyk, K., Pecio, L., Stochmal, A., Zaluski, D., Bogucka-Kocka, A. UPLC-MS/MS profile of alkaloids with cytotoxic properties of selected medicinal plants of the Berberidaceae and Papaveraceae families. Oxid Med Cell Longevity. 2017, 9369872(2017).
  15. Li, Y., Pang, T., Shi, J., Liu, X., Deng, J., Lin, Q. Simultaneous determination of alkaloids and their related tobacco-specific nitrosamines in tobacco leaves using LC-MS-MS. J Chromatogr Sci. 53 (10), 1730-1736 (2015).
  16. González-Gómez, L., Morante-Zarcero, S., Pereira, J. A. M., Câmara, J. S., Sierra, I. Improved analytical approach for determination of tropane alkaloids in leafy vegetables based on µ-QuEChERS combined with HPLC-MS/MS. Toxins. 14 (10), 650(2022).
  17. Cinelli, M. A., Jones, A. D. Alkaloids of the Genus Datura: Review of a rich resource for natural product discovery. Molecules. 26, 2629(2021).
  18. Gonçalves Dantas, C., et al. Dereplication of tropane alkaloids from four Erythroxylum species using liquid chromatography coupled with ESI-MSn and HRESIMS. Rapid Commun Mass Spectrom. 37 (21), e9629(2023).
  19. Santos, C. L. G., et al. Molecular networking-based dereplication of strictosidine-derived monoterpene indole alkaloids from the curare ingredient Strychnos peckii. Rapid Commun Mass Spectrom. 34 (3), e8683(2020).
  20. Qin, G. F., et al. MS/MS-based molecular networking: An efficient approach for natural products dereplication. Molecules. 28, 157(2023).
  21. Du, N., Zhou, W., Jin, H., Liu, Y., Zhou, H., Liang, X. Characterization of tropane and cinnamamide alkaloids from Scopolia tangutica by high-performance liquid chromatography with quadrupole time-of-flight tandem mass spectrometry. J Sep Sci. 42 (6), 1163-1173 (2019).
  22. Agnes, S. A., et al. Implementation of a MS/MS database for isoquinoline alkaloids and other annonaceous metabolites. Sci Data. 9 (1), 270(2022).
  23. Sixto, A., Pérez-Parada, A., Niell, S., Heinzen, H. GC-MS and LC-MS/MS workflows for the identification and quantitation of pyrrolizidine alkaloids in plant extracts, a case study: Echium plantagineum. Rev Bras Farmacog. 29 (4), 500-503 (2019).
  24. Wang, H., Xu, X., Wang, X., Guo, W., Jia, W., Zhang, F. An analytical strategy for discovering structural analogues of alkaloids in plant food using characteristic structural fragments extraction by high resolution orbitrap mass spectrometry. LWT- Sci Technol. 154, 112329(2022).
  25. Parks, H. M., et al. Redirecting tropane alkaloid metabolism reveals pyrrolidine alkaloid diversity in Atropa belladonna. New Phytol. 237 (5), 1810-1825 (2023).
  26. MassBank of North America. , Available from: https://mona.fiehnlab.ucdavis.edu (2024).
  27. Maier, I., et al. Fluorodaturatin und Homofluorodaturatin - zwei neue β-carbolinderivate in Samen von Datura stramonium L. var. stramonium. Monatsh Chem. 112, 1425-1439 (1981).
  28. Jennett-Siems, K., et al. Chemotaxonomy of the pantropical genus Merremia (Convolvulaceae) based on the distribution of tropane alkaloids. Phytochemistry. 66, 1448-1464 (2005).
  29. Kohnen, K. L., Sezgin, S., Spiteller, M., Hagels, H., Kayser, O. Localization and organization of scopolamine biosynthesis in Duboisia myoporoides R. Br. Plant Cell Physiol. 59 (1), 107-118 (2018).
  30. Guan, P., et al. Full collision energy ramp-MS2 spectrum in structural analysis relying on MS/MS. Anal Chem. 93 (46), 15381-15389 (2021).
  31. Al Balkhi, M. H., Schlitz, S., Lesur, D., Lanoue, A., Wadouachi, M., Boitel-Conti, M. Norlittorine and norhyoscyamine identified as products of littorine and hyoscyamine metabolism by 13C-labeling in Datura innoxia hairy roots. Phytochemistry. 74, 105-114 (2012).
  32. Sumner, L. W., et al. Proposed minimum reporting standards for chemical analysis. Metabolomics. 3, 211-221 (2007).
  33. Gambaro, V., Labbe, C., Castillo, M. Angeloyl, Tigloyl and Senecioyloxytropane Alkaloids from Schizanthus hookerii. Phytochemistry. 22 (8), 1838-1839 (1983).
  34. Christen, P., Cretton, S., Humam, M., Bieri, S., Muñoz, O., Joseph-Nathan, P. Chemistry and biological activity of alkaloids from the genus Schizanthus. Phytochem Rev. 19, 615-641 (2020).
  35. Lounasmaa, M., Tamminen, T. The Tropane Alkaloids. The Alkaloids: Chemistry and Pharmacology. , Academic Press. New York, NY. (1993).

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Herprints en machtigingen

Meer artikelen verkennen

LC-MS/MSprecursor-ionscanneutrale verliesscanproduct-ionscanDatura stramoniumDatura metel
Toepassingen van vloeistofchromatografie tandem massaspectrometrie in onderzoek naar natuurlijke producten: tropaanalkaloïden als casestudy
Neem contact met ons op
Aanbevelen aan de bibliotheek

Privacy

Gebruiksvoorwaarden

Beleidsoverzicht

Copyright © 2026 MyJoVE Corporation. Alle rechten voorbehouden.